我國科學家模仿蚌殼研制出“耐撞”鋰電池防護材料

新華社合肥11月15日電(記者徐海濤)電動車如發生車禍碰撞，可能會導致車載鋰電池起火爆炸。近期，中國科學技術大學學者受自然界蚌殼內流光溢彩的珍珠母層啟發，仿生構建出一種新型“仿珍珠母層隔膜”保護材料，實驗表明可有效降低受撞擊時鋰電池發生短路的可能性，提高安全性。國際材料領域頂級學術期刊《先進材料》日前發表了該成果。

目前市場上主流的商業化鋰電池，廣泛采用多孔的聚烯烴材料作為電池隔膜保護材料。當隔膜受到外部沖擊時，這種孔結構很容易形變、開裂，導致電池內部的離子流紊亂，進而發生短路乃至起火爆炸。

自然界中蚌類貝殼內的珍珠母，是一種“堅硬又不失韌性”的優異性能材料。近期，中科大教授姚宏斌、倪勇和俞書宏研究團隊仿生珍珠母，在聚乙烯隔膜表面構建起一種“層層磚泥”結構的新材料。

實驗顯示，運用商用隔膜保護材料的鋰電池，在受到沖擊時瞬時電壓的波動幅度達60%，而使用“仿珍珠母層隔膜”材料保護的電池電壓波動幅度在20%以下，且電壓恢復的速度更快。

“就像一拳打到了棉花上，新材料的獨特結構可以把受力向兩邊耗散，傳導到內部的沖擊力就減少了。”姚宏斌教授介紹，實驗表明這種新材料對電池具有更好的保護作用，同時其生產成本不高，涂層厚度與現有商業材料相當，具有較好的應用前景。目前，科研團隊已申請專利。